Detrás de algo que quizá nos parece tan sencillo como una pequeña pastilla, una cápsula o una inyección, está el trabajo de años de un grupo de investigadores, montones de ensayos clínicos y todavía más pruebas de laboratorio para certificar las propiedades del fármaco. Desarrollar un nuevo producto puede llevar diez años, o 20, o más.
Sin embargo, con el avance de las tecnologías y, muy en específico, de la
computación de alto rendimiento (HPC, por sus siglas en inglés), se ha logrado acortar de manera significativa estos ciclos, en especial los procesos que demandan grandes capacidades de cálculo y almacenamiento.
«Aunque por mucho tiempo los investigadores fundamentaron sus estudios a través de la teoría-experimentación, como el conocido caso de Isaac Newton que planteó la teoría de la fuerza de gravedad, luego de que le cayera la manzana en la cabeza, en la actualidad y con el devenir de la ciencia, hay muchas ramas que no son posibles de estudiar mediante la experimentación, ya sea porque las pruebas en el terreno demandan grandes recursos o porque resultan muy peligrosas, como por ejemplo la energía nuclear.
«La simulación viene siendo como la tercera opción, o sea, le permite a los científicos plantear teorías sin tener que experimentar, dado que se puede predecir cuál va a ser el comportamiento de los sistemas», explicó a Granma Karel Asael Barberena, especialista principal de la dirección de infocomunicaciones de la Empresa de Tecnologías de la Información (ETI), y líder del proyecto HPC en la entidad.
Lo que sucede, agregó, es que en una sola computadora de escritorio sería muy difícil probar estas teorías, o se requerirían miles o millones de horas, pues para la modelación y simulación de problemas científicos son necesarios recursos computacionales muy grandes.
La solución fue entonces unir equipos informáticos que trabajaran en paralelo, y juntar toda esa capacidad de procesamiento. Eso es el HPC. Y en la industria biofarmacéutica cubana ya se está aplicando desde marzo del 2016, precisó Barberena.
«Al principio, señaló, la computación de alto rendimiento en el mundo solo se utilizaba para descubrir qué molécula, dentro del millón, podía servir para crear determinado fármaco, pero hoy día, hasta los ensayos clínicos para analizar cómo el organismo humano absorbe esa molécula, cómo interactúa con las proteínas, cómo se excreta…, todo eso se logra a través de simulaciones computacionales».
Según el especialista, tales avances permiten ahorrar recursos y acortan los tiempos para la obtención de nuevos medicamentos: desde el momento en que comienza la investigación hasta que el producto final está en las farmacias a la venta.
«Además de estos beneficios, la herramienta cumple con el propósito de asegurar la competitividad en el sector biofarmacéutico cubano, que sin duda es uno de los pilares claves para la economía nacional y con grandes posibilidades de exportación, de ahí, también la intencionalidad de informatizar algunos de sus procesos clave».
A través de nuestra empresa, ETI, y de la red privada virtual que tiene
BioCubaFarma, todas las instituciones del grupo acceden a esta plataforma computacional, y ya se han realizado las primeras simulaciones, aseguró Barberena.
Entre los resultados alcanzados, precisó, hay numerosos proyectos que se han beneficiado, fundamentalmente instituciones como el Centro de Inmunología Molecular (CIM), el Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología (CIGB) y el Centro de Neurociencias de Cuba, que tiene una amplia experiencia en el uso de estas aplicaciones.
«Por ejemplo, en el marco del evento Sistemas de Gestión para el Desarrollo de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (Sigestic’ 2017), se presentó un resultado por el CIM muy significativo. Los científicos plantearon que con los recursos y equipos informáticos que dispone el centro, hacer una modelación de dinámica molecular les podía llevar 20 días, sin embargo, usando la plataforma de HPC lograron reducir ese periodo a un día».
Pero la computación de alto rendimiento y sus aplicaciones no se remiten únicamente al campo de la biología o el análisis de las estructuras de las proteínas y del genoma humano. Al decir del especialista, la herramienta también puede utilizarse en investigaciones relacionadas a la predicción climática, el modelado en la biosfera, el análisis de las causas y soluciones del efecto invernadero, hasta la detección de fraudes bancarios y el diseño de productos comunes como pañales para bebé y automóviles.
LO TÉCNICO
En el caso de la Empresa de Tecnologías de la Información (ETI), el HPC es un clúster de servidores potentes enlazados entre sí, compuesto, entre otros elementos, por 13 nodos de cómputo, 140 procesadores y 556 GB de memoria RAM. El sistema, apuntó Barberena, está diseñado para aplicaciones de propósito general, por lo que es capaz de incorporar cualquier tipo de herramienta de cálculo científico.
«Asimismo, la plataforma está desarrollada sobre software libre, tiene un tiempo de utilización de 24 horas en los 365 días del año, y dispone de una página web de monitoreo, en la cual los usuarios pueden ver en tiempo real el estado de sus trabajos y el consumo de los recursos».
Otro de los valores agregados, sostuvo, es que nuestros especialistas conocen de la arquitectura de las computadoras y del hardware, y ante la necesidad de que los investigadores usen nuevas aplicaciones, estas se optimizan en función de lograr un procesamiento más eficiente en el menor tiempo posible.
PROYECTOS ASOCIADOS
Además del HPC, dijo Karel, también estamos trabajando en un sistema para el almacenamiento a largo plazo. «Como parte de sus propósitos, BioCubaFarma desarrolla estrategias, tecnologías, productos…, y esa información es necesaria salvaguardarla, porque, por ejemplo, cuando se produce un nuevo medicamento y se quiere comercializar en otros mercados, los clientes internacionales exigen un conjunto de normas como los ensayos clínicos que se realizaron.
«Toda esa documentación no puede quedar engavetada en una oficina, o en un disco duro, o en manos del líder del proyecto, sino que tiene que estar en una plataforma para que los datos sean asequibles para quien necesite consultar la información».
Asimismo, queremos seguir creciendo en capacidad de cómputo y tenemos proyectado para el 2018 la creación de un nuevo centro de datos. Este centro, incorporaría una nueva plataforma HPC y la capacidad de procesamiento sería 15 veces lo que tenemos hoy en día, y los niveles de almacenamiento 40 veces superior.
Aunque esto forma parte de la estrategia de informatización del grupo de BioCubaFarma, –una vez que la plataforma vaya perfeccionándose– queremos que el HPC se pueda compartir con otros sectores que también utilizan la modelación para sus investigaciones, y no solo en los estudios de mitigación de los efectos climáticos como mencioné con anterioridad, sino en proyectos de ingeniería e incluso, en la producción de audiovisuales en tercera dimensión (3D), comentó Karel Asael.
Nuestra empresa, como parte de sus objetivos comerciales, puede brindar servicios a terceros, y quizá por ahí podamos extender la plataforma o mediante la modalidad de proyectos de investigación conjuntos. Todavía es algo que se está estudiando, pero la intención es esa: contribuir a la informatización de procesos que se reviertan luego en una utilidad, ya sea científica o social.
COMENTAR
Responder comentario